Ohutkalvomateriaaleja kasvatetaan substraattimateriaalien (kuten näyttölasien ja optisen lasin) pinnalle, ja ne koostuvat tyypillisesti päällystysmateriaaleista, kuten metalleista, ei{0}}metalleista, seoksista tai yhdisteistä. Niillä on useita ominaisuuksia, mukaan lukien heijastuksenesto, absorptio, katkaisu, spektridispersio, heijastus ja suodatus, häiriöt, suojaus, vedenpitävyys ja tahrankestävyys, antistaattiset ominaisuudet, johtavuus, magneettinen läpäisevyys, eristys, kulutuskestävyys, korkeiden lämpötilojen kestävyys, korroosionkestävyys, hapettumisenkestävyys, säteilysuojaus, koristelu ja komposiittitoiminnot. Ne voivat parantaa merkittävästi tuotteiden laatua, saavuttaa ympäristönsuojelun ja energiansäästön, pidentää tuotteen käyttöikää ja parantaa alkuperäistä suorituskykyä. Tällä hetkellä valtavirran ohutkalvomateriaalien valmistusteknologiat sisältävät pääasiassa kaksi pääjärjestelmää:
fysikaalinen höyrypinnoitus (PVD)ja kemiallinen höyrypinnoitus (CVD).
1. Sputterointipinnoitustekniikka Tämä tekniikka tuottaa ioneja ionilähteen avulla, kiihdyttää ja konvergoi niitä tyhjiössä muodostaen nopean-ionisuihkun, joka pommittaa kiinteää pintaa. Ionit vaihtavat kineettistä energiaa kiinteän pinnan atomien kanssa, jolloin kiinteät atomit irtoavat substraatista ja kerrostuvat alustan pinnalle. Pommitettua kiinteää ainetta, jota käytetään ohutkalvojen kerrostamiseen raaka-aineena, kutsutaan sputterointikohteeksi. Kohde koostuu pääasiassa kohdeaihiosta ja taustalevystä (takaputkesta): kohdeaihion ydinkomponenttina, jota ionisäteen pommitetaan, pintaatomit sputteroidaan ja kerrostetaan kalvoksi; taustalevy tarjoaa kiinnityksen ja tuen, ja sillä on myös erinomainen sähkön- ja lämmönjohtavuus. Tämä tekniikka tarjoaa etuja, kuten hyvän kalvon tasaisuuden, säädettävän paksuuden ja erinomaisen toistettavuuden. Valmistetuilla kalvoilla on korkea puhtaus, vahva tiheys ja erinomainen tarttuvuus, mikä tekee niistä yhden ohutkalvon valmistuksen yleisimmistä teknologioista ja lisää jatkuvasti kasvavaa kysyntää korkean -arvon-sputterointikohteille.
2. Tyhjiöhaihdutuspinnoitustekniikka Tässä tekniikassa materiaalia kuumennetaan tyhjiöympäristössä käyttämällä haihdutuslähdettä sen höyrystämiseksi, joka sitten laskeutuu substraatin pinnalle ohuen kalvon muodostamiseksi. Haihdutettua materiaalia kutsutaan haihdutusmateriaaliksi, ja järjestelmä koostuu kolmesta päämoduulista: tyhjiökammiosta, haihdutuslähteestä ja substraattikokoonpanosta. Höyrystyslähteen tulee sekä pitää sisällään haihdutusmateriaali että tuottaa riittävästi lämpöä vaaditun höyrynpaineen saavuttamiseksi. Tälle tekniikalle on ominaista sen helppokäyttöisyys ja nopea kalvonmuodostus, ja se soveltuu ensisijaisesti pienten -kokoisten substraattimateriaalien pinnoittamiseen.
Nämä kaksi PVD-tekniikkatyyppiä muodostavat yhdessä teknologisen perustan nykyaikaiselle toiminnalliselle ohutkalvon valmistelulle. Materiaalitieteen ja tyhjiötekniikan syvällisen integroinnin ansiosta ne edistävät jatkuvasti teknologista innovaatiota huippuluokan aloilla, kuten optoelektroniikassa, uudessa energiassa ja puolijohteissa.
